TPD共軛聚合物的設(shè)計(jì)、制備及其半導(dǎo)體性質(zhì)研究.pdf

1、酰胺、亞酰胺類共軛聚合物廣泛地應(yīng)用于有機(jī)光電領(lǐng)域的研究，其獨(dú)特的性質(zhì)使其成為目前有機(jī)光電領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一。5-烷基-4H-噻吩[3,4-c]-吡咯-4,6(5H)-二酮（TPD）具有結(jié)構(gòu)對(duì)稱，平面性較好和吸電子較強(qiáng)等特性，TPD衍生物作為p型半導(dǎo)體材料，在有機(jī)半導(dǎo)體材料領(lǐng)域具有突出性能。給體（D）-受體（A）聚合物結(jié)構(gòu)單元間“鏈接”方式及分子內(nèi)原子間相互作用力可以調(diào)整聚合物平面性，帶隙及能量遷移等性質(zhì)，而這方面的報(bào)道并不多。本文設(shè)計(jì)并

2、制備了一系列含TPD及噻吩單元的共軛聚合物分子，對(duì)其有機(jī)半導(dǎo)體性質(zhì)進(jìn)行研究。此外，還研究了堿性強(qiáng)弱對(duì)以TPD為代表的含亞酰胺官能團(tuán)化合物發(fā)生Heck反應(yīng)的影響。本文主要研究?jī)?nèi)容總結(jié)如下：
　?、僭O(shè)計(jì)并合成了含TPD受體單元及以單鍵、雙鍵和三鍵鏈接兩噻吩作為電子給體的共軛聚合物分子Q1，Q2和Q3，通過(guò)吸收光譜、電化學(xué)、DFT計(jì)算考察了單鍵、雙鍵和三鍵鏈接方式對(duì)聚合物理化特性的影響。制備了其場(chǎng)效應(yīng)晶體管器件，研究了其載流子傳輸性能。

3、器件研究結(jié)果顯示：聚合物Q1和Q2具有較好的p型半導(dǎo)體性質(zhì)，OFETs空穴遷移率分別為2.2×10-3cmV-1s-1和0.01cm2V-1s-1，電流開關(guān)比為106；聚合物Q3具有明顯的雙極性半導(dǎo)體性質(zhì)，OFETs空穴遷移率及電子遷移率分別為2.2×10-6cm2V-1和0.6cm2V-1s-1此處為公式，電流開關(guān)比為106；通過(guò)XRD及AFM對(duì)聚合物薄膜的形貌進(jìn)行研究，討論了退火對(duì)薄膜中聚合物分子排列的影響。
　?、谠黾尤I個(gè)

4、數(shù)，結(jié)合雙鍵分別設(shè)計(jì)、制備了新型TPD聚合物Q4和Q5，通過(guò)吸收光譜，電化學(xué)和DFT計(jì)算對(duì)其光學(xué)帶隙，電化學(xué)帶隙及理論能級(jí)帶隙進(jìn)行研究。
　?、垩芯苛瞬煌瑝A試劑對(duì)TPD類含亞酰胺官能團(tuán)化合物發(fā)生Heck反應(yīng)的影響，研究發(fā)現(xiàn)，以DMF為溶劑，Pd(OAc)2為催化劑的反應(yīng)體系，堿試劑堿性越弱，目標(biāo)產(chǎn)物收率越高。通過(guò)分析MALDI-TOF譜圖，確定開環(huán)產(chǎn)物，提出反應(yīng)機(jī)理；確定最佳反應(yīng)條件：NaOAc為堿試劑；反應(yīng)溫度為100℃；投料比